Depois de refluir a solda em contacto com um fluxo, fica-se sempre com uma certa quantidade de resíduos de fluxo. Não existem diretrizes industriais claras sobre a forma como se refere ao resíduo, e está sempre a surgir nova terminologia. Se me deixarem decidir, eis o que recomendo:
1/ Resíduos de fluxo "não limpos":
- Resíduo padrão: >40%
- Resíduo Baixo (LR): Entre > 10% a 40%
- Ultralow Residue (ULR): Entre >2% a 10%
- Resíduo Quase Zero (NZR): Entre 0 a 2%
Cada % é dada como a percentagem de peso do resíduo de fluxo após um processo de refluxo real e refere-se à fração do fluxo bruto ou do componente de fluxo de uma mistura (como pasta de solda ou epóxi com enchimento de metal). Note-se que a quantidade exacta de resíduos varia com o perfil de refusão; a massa de fluxo ou pasta de solda estudada; e a taxa de fluxo de gás sobre o material da amostra, bem como factores secundários, como o nível de oxigénio na atmosfera de refusão.
A análise termogravimétrica (TGA) é um método bastante fraco para determinar os níveis de resíduos pós-refluxo. Os resultados da utilização de um copo de amostra de TGA de platina com azoto a fluir sobre o mesmo revelaram, nos nossos testes, uma variação significativa com a massa de amostra presente, provavelmente porque o espaço livre no copo actua como uma "zona morta" para o aprisionamento de vapor: a TGA pode, por conseguinte, dar leituras de % de resíduos artificialmente elevadas, em comparação com os resultados numa estrutura de chumbo plana ou noutro substrato.
Do ponto de vista de um processo de montagem de semicondutores padrão, considere-se agora a situação de uma aplicação de fixação direta de pastilhas de baixa transparência "flip-chip" ou package-on-package, em que o fluxo está essencialmente preso numa "gaiola" de E/S, ensanduichada entre duas barreiras de difusão planas. Para além dos problemas de resíduos de fluxo, isto também levanta a questão de como as propriedades eléctricas do fluxo serão afectadas, se mais solvente e outros voláteis do fluxo ficarem presos no resíduo.
2/ Resíduos de fluxos "solúveis em água" (os mesmos princípios aplicam-se aos "laváveis com solvente"):
- Solúvel em água: Os resíduos podem ser verdadeiramente dissolvidos em água para deixar um líquido transparente: a cor deste líquido de enxaguamento é irrelevante,
- Dispersível em água: Líquido de lavagem não transparente com qualquer indício de translucidez ou turvação
Sei que as diferenças neste caso dependem muito da qualidade e da temperatura da água de enxaguamento; da química de quaisquer agentes de limpeza; da fase de vida do banho, etc., mas, na minha opinião, se o líquido enxaguado não for transparente, então os sólidos do fluxo devem estar suspensos como partículas finas. Estas partículas têm normalmente índices de refração diferentes dos do líquido a granel: o resultado é a turvação. Poderá haver um meio de determinar o ponto final da vida útil do banho através da turbidez ou da dispersão dinâmica da luz (DLS) ou de uma técnica semelhante; possivelmente em combinação com a medição padrão do índice de refração que é mais comummente utilizada.
Em conclusão, note-se que os fluxos ULR e NZR estão a ser cada vez mais utilizados em aplicações de flip-chip, uma vez que estes tipos de materiais interferem menos com a cura dos polímeros de subenchimento. Os fluxos NZR estão a tornar-se críticos para aplicações de colisão cobre-pilar.
São apenas as minhas ideias - diga-me o que pensa.
Saúde! Andy
